角三角形排列，如图所示，假设Ml与M2之间的距 离为L，由这2个音频传感器以及他们之间的距离，可以获得声源相对于Ml和M2中 点的方向，采用同样的方法可以获得声源相对于Ml和M3中点的方向，当通过Ml与M2 以及Ml与M3间的时延获得ZB1和ZB2后，可以推导出声源的精确位置以及方 位角ZT为-
机器头部水平转轴与声源的距离为D，其公式为
ZT和D表明了声源的位置，实现了机器对来袭蚊虫的当前三维空间定位参数及方 向识别，计算出吸灭蚊组件的吸蚊孔对准的方位参数，通过控制电机转动的校正角度参数 及速度参数，以期让吸蚊孔的平面与蚊虫的正前方平面处于同一平面，并以合适的速度转 动达到最佳效果，当蚊虫接近机器的扑杀空间范围时，使吸蚊捕蚊效果最好，同时超声驱离 组件的低频调制超声发射头与吸蚊孔的平面处于同一平面，超声发射头也以同一平面对准 蚊虫，当用声频信号或低频调制超声波对其进行驱赶时，从物理原理上可知能使作用于蚊 虫的能量最大，即达到了最好的驱赶效果。
[0025] 由于蚊虫在逐渐接近飞行，机器以上述方法重新对蚊虫进行定位，以刷新当前蚊 虫的三维空间位置并参照以上的运动策略实时调整电机的运动参数包括角度速度等以期 达到整个机器的实时动态运动，来达到最佳的吸蚊捕蚊或驱蚊效果。
[0026] 当声源位于机器整个360 °的不同区域时，上述公式会有变化，因此需要将整 个平面分为10个区域以对应不同的公式。以最佳方案角度差计算出X轴及Y轴电机转动的 矢量方向及步距、转速转动到一方位，以出现最大幅值的音频强度为准，并朝前走一点以不 出现更大的音频强度信号时再后退一、二步的运动轨迹为原则，即停下。此时计算当前的信 号相位、频率。然后启动负压吸力风扇，此时吸引风扇产生负压并对准了蚊子袭来方向，以 最大的力，最好的吸蚊效果捕蚊至机器内部；并且由于超声波发射单元此时可以发出相同 频率的蚊子的翅膀声音如300-1200赫兹的低频调制超声波信号（21千赫兹-150千赫兹)。 调制部分可以是蚊子当前发出的翅膀煽动的声频同相位或反相位的声频，同分贝或几倍于 蚊音的强度的调制超声波，也可以是同相或反相的蚊音（300赫兹-120赫兹的一点）以同强 度或数倍于蚊音强度的低频音频以让蚊子与人工干预的声频信号发生谐振或被反相音频 波阻挡住，使蚊子不能靠近人或逃离，从而达到驱蚊并报警的目的作用。
[0027] 定位出飞行中的蚊子的声音点方位、距离、相位、频率主要是为了当选用打击驱赶 蚊子所用的低频音频或低频调制的超声波，以能适应不同的蚊子种类、性别、不同速度/飞 行状态的翅膀煽动的声音，让系统智能、适时的制定出反相、同相、同频的去阻挡或与蚊子 飞行状态达到谐振状态且可预见性的、智能化的计算出"打击音频"，在飞行状态的蚊子的 空间点的相位、强度准确参数，需考虑由动态的蚊子的点到机器的距离的2倍长度，音频所 走的距离的时延并计算出相应的发出的瞬间的相位校正值并发出"打击音频"。超声发射头 与传感器紧邻着并在同一平面，传感器与蚊子的空间直线的夹角和"蚊子点"的空间直线并 换算成与超声发射头平面的圆心的夹角，然后换算成X轴的步进电机及Y轴步进电机所需 的步进方向及参数，控制X或Y电机转到相应的位置，让超声发射头平面转至与蚊子正对的 空间位置，即让超声发射头圆面及圆心正对准动态的蚊子，并发出以上所述同频，同相或反 相的打击音频（300-1200Hz音频或21K-150KHZ的超声波)。高效、可靠的驱蚊，并可以报 警音的方式提醒屋内已有蚊子袭来。
[0028] 尽管上文对本发明的【具体实施方式】给予了详细描述和说明，但是应该指明的是， 我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作 用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种自测控驱灭蚊器，包括蚊声定位组件、超声驱离组件、吸灭蚊组件、组件控制模 块；组件控制模块连接蚊声定位组件、超声驱离组件、吸灭蚊组件，所述蚊声定位组件包括 依次连接的音频传感器、运放模块、AD模块；组件控制模块利用蚊声定位组件中的至少两 个音频传感器与声源之间的不同直线距离计算声源位置并计算声源的频率、相位，定位声 源三维信息，根据距离、频率、相位信息驱动超声驱离组件或吸灭蚊组件工作；当超声驱离 组件工作时，由超声驱离组件发出蚊子声源相同频率的同相或反相低频调制超声波信号或 低频信号。2. 根据权利要求1所述的自测控驱灭蚊器，其特征在于：所述超声驱离组件为低频调 制超声驱离模块或低频发射驱离模块。3. 根据权利要求1所述的自测控驱灭蚊器，其特征在于：所述蚊声定位组件中的音频 传感器设置三个，在一个安装面上呈三角形排列，三个音频传感器接收运动中蚊子翅膀煽 动的音频，由带AGC的高速运放模块、AD模块经多路转换器送入组件控制模块，组件控制模 块控制带宽控制器，使前置放大器处于当前接收到蚊子翅膀煽动的音频的中心频率点，以 提高前置放大器的灵敏度并有效筛选出中心频率信号且最大限度的压制外界噪声；信号经 采集放大后，送到多路转换器，在组件控制模块的控制下，以450~550微秒的周期并间隔 一个空周期循环扫描开关一个音频信号采集通道，扫描四个通道后再循环，每开启一个通 道所放大的音频信号送到AD模块，经过转换的信号送入组件控制模块的CPU。4. 根据权利要求3所述的自测控驱灭蚊器，其特征在于：所述音频传感器呈等边三角 形排列，边长在13~17cm之间。5. 根据权利要求1所述的自测控驱灭蚊器，其特征在于：所述组件控制模块为ARM9系 统，在ARM9系统中对接收的信号先进行FFT变换，再结合有限冲击数字滤波器和自适应数 字滤波组合滤波，以滤除固定的干扰频率或相位的噪声干扰，将有用信号再经过平均加权 算法及相干解调、滤波，得出信号数据，通过函数公式计算出当前目标点的相位及频率并存 储相应的数据到相应的通道中。6. 根据权利要求1所述的自测控驱灭蚊器，其特征在于：还包括移动组件，移动组件在 接收到组件控制模块发出的指令后移动，用于接近声源目标，便于扑杀。7. 根据权利要求1所述的自测控驱灭蚊器，其特征在于：还包括测蚊报警模块，测蚊报 警模块连接组件控制模块，在接收到组件控制模块下发的指令后报警。
【专利摘要】本发明公开了一种自测控驱灭蚊器，包括蚊声定位组件、超声驱离组件、吸灭蚊组件、组件控制模块；组件控制模块连接蚊声定位组件、超声驱离组件、吸灭蚊组件，蚊声定位组件包括依次连接的音频传感器、运放模块、AD模块；组件控制模块利用蚊声定位组件中的至少两个音频传感器与声源之间的不同直线距离计算声源位置并计算声源的频率、相位，根据距离、频率、相位信息驱动超声驱离组件或吸灭蚊组件工作；当超声驱离组件工作时，由超声驱离组件发出蚊子声源相同频率的同相或反相低频调制超声波信号或低频信号。本发明能对不同种类、性别、地域的蚊子作出反应，智能接近达到最佳扑杀效果；可采用声光报警、智能、高效、快速的驱离或扑杀蚊虫。
【IPC分类】A01M1/00, A01M29/18
【公开号】CN104904705
【申请号】CN201510223366
【发明人】叶志刚
【申请人】叶志刚
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月5日